1、 边坡稳定 重力和渗透力易引起天然边坡、开挖形成的边坡、堤防边坡和土坝的不稳定性。最重要的边坡破坏的类型如图 9.1 所示。在旋滑中，破坏面部分的形状可能是圆弧或非圆弧线。总的来说，匀质土为圆弧滑动破坏，而非匀质土为非圆弧滑动破坏。平面滑动和复合滑动发生在那些强度差异明显的相邻地层的交界面处。 平面滑动易发生在相邻地层处于边坡破坏面以下相对较浅深度的地方：破坏面多为平面，且与边坡大致平行。复合滑动通常发生在相邻地层处于深处的地段，破坏面由圆弧面和平面组成。 在实践中极限平衡法被用于边坡稳定分析当中。 它假定破坏面是发生在沿着一个假想或已知破坏面的点上的。土的有效抗剪强度与保持极限平衡状态所要求
2、的抗剪强度相比，就可以得到沿着破坏面上的平均安全系数。问题以二维考虑，即假想为平面应变的情况。二维分析为三维（碟形）面解答提供了保守的结果。 在这种分析方法中，应用总应力法，适用于完全饱和粘土在不条件排水下的情况。如建造完工的瞬间情况。这种分析中只考虑力矩平衡。此间，假定潜在破坏面为圆弧面。图 9.2 展示了一个试验性破坏面（圆心 O，半径 r，长度 La）。潜在的不稳定性取决于破坏面以上土体的总重量 (单位长度上的重量 W）。 为了达到平衡，必须沿着破坏面传递的抗剪强度表示如下： 其中 F 是就抗剪强度而言的安全系数关于 O 点力矩平衡： 因此 (9.1) 其它外力的力矩必须亦予以考虑。在张
3、裂发展过程中，如图 9.2 所示，如果裂隙中充满水，弧长 La会变短，超孔隙水压力将垂直作用在裂隙上。有必要用一系列试验性破坏面来对边坡进行分析，从而确定最小的安全系数。 基于几何相似原理，泰勒 9.9发表了稳定系数，用于在总应力方面对匀质土边坡进行分析。对于一个高度为 H 的边坡，沿着安全系数最小的破坏面上的稳定系数 (Ns)为： (9.2) 对于 u =0 的情况， Ns 的值可以从图 9.3 中得到。 Ns值取决于边坡坡角和高度系数 D，其中 DH 是到稳固地层的深度。 吉布森和摩根斯特恩 9.3发表了不排水强度 cu( u =0)随深度线性变化的正常固结粘土边坡的稳定系数。 在这种方法中，潜在破坏面再次被假定为以 O 为 圆心，以 r 为半径的圆弧。试验性破坏面（ AC）以上的土体（ ABCD），如图 9.5 所示，被垂直划分为一系列宽度为 b 的条块。每个条块的底边假定为直线。对于任何一个条块来说，其底边与水平线的夹角为，它的高，从中心线测量，为 h。安全系数定义为有效抗剪强度 ( f)与保持边限平衡状态的抗剪强度 ( m)的比值，即：
